Question

12．某家庭用一个标有“220V  1000W”的电热水器来烧水，该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．求这段时间内：
（1）水吸收的热量？
（2）电热水器的热效率？
（3）电热水器正常工作的电阻多大？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）根据W=Pt即可求出电热水器消耗的电能；根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%即可求出电热水器的热效率；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$变形可求得电热水器正常工作的电阻．

解答 解：（1）水吸收热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，电热水器消耗的电能：
W=Pt=1000W×20×60s=1.2×10⁶J；
电热水器的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{1.2×1{0}^{6}J}$×100%=70%．
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水器正常工作的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω．
答：（1）水吸收的热量为8.4×10⁵J．
（2）电热水器的热效率为70%．
（3）电热水器正常工作的电阻为48.4Ω．

点评 本题考查了热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算，知识点多、综合性强，能从图象中得出相关信息是本题的关键．